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2021-2022學(xué)年上海市閔行區(qū)高三(上)期末物理試卷(一模)試題數(shù):20,總分:1001.(單選題,3分)以下物理量為矢量,且單位是國(guó)際單位制基本單位的是()A.質(zhì)量、kgB.位移、mC.力、ND.時(shí)間、s2.(單選題,3分)下列不屬于理想物理模型的是()A.元電荷B.點(diǎn)電荷C.質(zhì)點(diǎn)D.單擺3.(單選題,3分)一物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),下面四張圖表示它做單向直線運(yùn)動(dòng)的是()A.B.C.D.4.(單選題,3分)“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)。某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置,c是人所到達(dá)的最低點(diǎn),b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置,空氣阻力不計(jì),則人從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c的過(guò)程中()A.從P點(diǎn)到c點(diǎn)人的動(dòng)能一直增加B.從a點(diǎn)開(kāi)始人的動(dòng)能開(kāi)始減少C.從P點(diǎn)到c點(diǎn)人的機(jī)械能保持不變D.從a點(diǎn)開(kāi)始人的機(jī)械能開(kāi)始減少5.(單選題,3分)如圖,P為橋墩,A為靠近橋墩浮在水面的葉片,波源S連續(xù)振動(dòng),形成水波,此時(shí)葉片A靜止不動(dòng)。為使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng),可用的方法是()A.增大波源振幅B.減小波源振幅C.減小波源距橋墩的距離D.降低波源頻率6.(單選題,3分)磁單極子是物理學(xué)家設(shè)想的一種僅帶有單一磁極(N極或S極)的粒子,它們的磁感線分布類(lèi)似于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布,目前科學(xué)家還沒(méi)有證實(shí)磁單極子的存在。若自然界中存在磁單極子,以其為球心畫(huà)出兩個(gè)球面1和2,如圖所示,a點(diǎn)位于球面1上,b點(diǎn)位于球面2上,則下列說(shuō)法正確的是()A.球面1和球面2的磁通量相同B.球面1比球面2的磁通量小C.a點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同D.a點(diǎn)比b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小7.(單選題,3分)小電珠與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)接入電路,兩者均正常工作時(shí),小電珠的電阻為R1,兩端電壓為U1,流過(guò)的電流為I1;電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為R2,兩端電壓為U2,流過(guò)的電流為I2則()A.U1<U2B.C.D.8.(單選題,3分)一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,t=2s時(shí)的波形如圖(a)所示,x=3m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示,則波速可能是()
A.m/sB.m/sC.m/sD.m/s9.(單選題,4分)如圖所示,解放軍戰(zhàn)士在水平地面上拉著輪胎做勻速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行負(fù)荷訓(xùn)練,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持雙肩及兩繩的端點(diǎn)A、B等高。兩繩間的夾角為θ=60°,所構(gòu)成的平面與水平面間的夾角恒為α=53°,輪胎重為G,地面對(duì)輪胎的摩擦阻力大小恒為Ff,則每根繩的拉力大小為()
A.FfB.FfC.FfD.Ff10.(單選題,4分)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌,為了隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng),在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ(chēng)地安裝若干對(duì)紫銅薄板,并施加恒定磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng),如圖所示。出現(xiàn)擾動(dòng)后,對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是()A.B.C.D.11.(單選題,4分)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面,已知平面b上的電勢(shì)為2V。一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV,從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV。則()A.平面a電勢(shì)最低,平面f電勢(shì)最高B.該電子可能到達(dá)不了平面fC.該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí),電勢(shì)能和動(dòng)能之和為10eVD.該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍12.(單選題,4分)動(dòng)車(chē)組由多節(jié)動(dòng)力車(chē)廂提供動(dòng)力,從而到達(dá)提速的目的。設(shè)質(zhì)量為m的動(dòng)車(chē)組通過(guò)軌道abcd,若整個(gè)過(guò)程中所受阻力與速率成正比,有四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂,每節(jié)動(dòng)力車(chē)廂發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率均為P,動(dòng)車(chē)組在bc段到達(dá)的最大速度為vm。下列說(shuō)法正確的是()
A.動(dòng)車(chē)組在bc段勻加速啟動(dòng)的過(guò)程中,牽引力恒定不變B.若動(dòng)車(chē)組在abcd段保持速率不變行駛,則在bc段輸出功率最大C.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出的總功率為2P,動(dòng)車(chē)組在bc段的最大速度為0.5vmD.動(dòng)車(chē)組在cd段能到達(dá)的最大速度最大13.(填空題,4分)如圖是伏打電池原理示意圖,a、b表示電極A、B和電解液接觸層中的點(diǎn),在圖中用數(shù)字①②③表示的三個(gè)區(qū)域中,自由電荷依靠非靜電力移動(dòng)的區(qū)域?yàn)開(kāi)__(填入數(shù)字序號(hào)),B極和b點(diǎn)中電勢(shì)較高的點(diǎn)是___。14.(填空題,4分)如圖,兩個(gè)電荷量均為Q的正點(diǎn)電荷固定于x軸A、B兩點(diǎn),其坐標(biāo)分別為(a,0)、(-a,0),電量為q的負(fù)點(diǎn)電荷在y軸坐標(biāo)為(0,a)處的C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小為_(kāi)__;由靜止釋放負(fù)點(diǎn)電荷,若其由C首次運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s,求0.6s內(nèi)負(fù)點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)的路程是___。15.(填空題,4分)如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線回路平面向外,由于磁場(chǎng)發(fā)生變化,回路變?yōu)閳A形,在此過(guò)程中,該磁場(chǎng)___(選填“逐漸增強(qiáng)”或“逐漸減弱”),回路中感應(yīng)電流的方向___(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)。16.(填空題,4分)2021年5月,“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器帶著“祝融號(hào)”火星車(chē)軟著陸火星時(shí),在“降落傘減速”階段,垂直火星表面速度由396m/s減至61m/s,用時(shí)168s,此階段減速的平均加速度大小為_(kāi)__m/s2;地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的9.3倍,地球半徑約為火星半徑的1.9倍,“天問(wèn)一號(hào)”質(zhì)量約為5.3噸,“天問(wèn)一號(hào)”在“降落傘減速”階段受到的平均空氣阻力約為_(kāi)__N。(本題答案保留一位有效數(shù)字)17.(填空題,4分)在如圖(a)所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻不計(jì),L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的U-I曲線如圖(b)所示,R為定值電阻,阻值為10Ω當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,L1消耗的電功率為_(kāi)__W,電路消耗的總功率___W。18.(問(wèn)答題,10分)(1)如圖(a)所示為“用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)裝置,圖(b)為實(shí)驗(yàn)軟件界面。實(shí)驗(yàn)中選擇不同寬度的擋光片,由寬變窄逐次實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車(chē)從軌道的___(選填“同一位置”或“不同位置”)由靜止釋放;
(2)通過(guò)計(jì)算平均速度的大小可得,隨著擋光片寬度減小,小車(chē)的平均速度將___(選填“增大”、“不變”或“減小”);
(3)如圖(c)所示,相隔一定距離增加一個(gè)光電門(mén)傳感器,可探究“物體質(zhì)量一定,加速度a與物體受力F的定量關(guān)系”。若擋光片寬度為d,兩光電門(mén)沿導(dǎo)軌方向的距離為L(zhǎng),某次實(shí)驗(yàn)測(cè)定小車(chē)經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的擋光時(shí)間為t1、t2,則小車(chē)的加速度的表達(dá)為_(kāi)__;
(4)甲乙兩位同學(xué)分別實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖得到圖(d)所示圖線①②,兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的小車(chē)質(zhì)量,___(選填“甲”或“乙”)質(zhì)量更大一些,分析兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)誤差的最可能原因及應(yīng)如何調(diào)整___。
19.(問(wèn)答題,14分)2022年北京冬奧會(huì)將于2月4日至2月20日舉行,跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一,如圖為一簡(jiǎn)化的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。助滑坡由AB和BC組成,AB是傾角為37°的斜坡,長(zhǎng)度為L(zhǎng)=100m,BC為半徑R=20m的圓弧面,二者相切于B點(diǎn),與水平面相切于C,∠BOC=37°,雪橇與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4處處相等,CD為豎直跳臺(tái)。運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為70kg,從A點(diǎn)由靜止滑下,通過(guò)C點(diǎn)水平飛出,飛行一段時(shí)間落到著陸坡DE上的E點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度是20m/s,CE間的豎直高度hCE=41.25m。不計(jì)空氣阻力。全程不考慮運(yùn)動(dòng)員使用滑雪杖助力,試求:
(1)運(yùn)動(dòng)員在E點(diǎn)著陸前瞬時(shí)速度大?。?/p>
(2)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)滑道上的C點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小和加速度大?。?/p>
(3)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)過(guò)程中克服阻力做的功。20.(問(wèn)答題,16分)如圖(a)所示,兩根不計(jì)電阻、間距L=0.5m的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌,豎直固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.4T。導(dǎo)軌上端串聯(lián)非線性電子元件Z和阻值為R=4Ω的電阻。元件Z的U-I圖像如圖(b)所示,當(dāng)流過(guò)元件Z的電流大于或等于I0時(shí),電壓穩(wěn)定為Um。其中I0=0.25A,Um=2.0V。質(zhì)量為m、不計(jì)電阻的金屬棒可沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終水平且與導(dǎo)軌保持良好接觸。忽略空氣阻力及回路中的電流對(duì)原磁場(chǎng)的影響。
(1)閉合開(kāi)關(guān)S,由靜止釋放金屬棒,測(cè)得金屬棒下落的最大速度v1=20m/s,試確定金屬棒中此時(shí)的電流大小和方向;
(2)試確定金屬棒質(zhì)量m;
(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,由靜止釋放同一根金屬棒,求金屬棒下落的最大速度v2;
(4)先閉合開(kāi)關(guān)S,由靜止釋放同一金屬棒,金屬棒達(dá)到最大速度后,再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。忽略回路中電流突變的時(shí)間,求S斷開(kāi)瞬間金屬棒的加速度大小a。
2021-2022學(xué)年上海市閔行區(qū)高三(上)期末物理試卷(一模)參考答案與試題解析試題數(shù):20,總分:1001.(單選題,3分)以下物理量為矢量,且單位是國(guó)際單位制基本單位的是()A.質(zhì)量、kgB.位移、mC.力、ND.時(shí)間、s【正確答案】:B【解析】:矢量是既有大小又有方向、運(yùn)算時(shí)遵守平行四邊形定則的物理量,而標(biāo)量只有大小沒(méi)有方向,運(yùn)算遵守代數(shù)運(yùn)算法則。國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量,分別為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、光照強(qiáng)度、物質(zhì)的量,它們?cè)趪?guó)際單位制中的單位稱(chēng)為基本單位。
【解答】:解:A.質(zhì)量是標(biāo)量,國(guó)際單位制基本單位是kg,故A錯(cuò)誤;
B.位移是矢量,其單位m是國(guó)際單位制的基本單位,故B正確;
C.力是矢量,其單位N不是國(guó)際單位制基本單位,故C錯(cuò)誤;
D.時(shí)間是標(biāo)量,其單位s是國(guó)際單位制基本單位,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】:矢量與標(biāo)量實(shí)際上有兩大區(qū)別:一是矢量有方向,標(biāo)量沒(méi)有方向;二是運(yùn)算法則不同,矢量運(yùn)算遵守平行四邊形定則,標(biāo)量運(yùn)算遵守代數(shù)運(yùn)算法則。2.(單選題,3分)下列不屬于理想物理模型的是()A.元電荷B.點(diǎn)電荷C.質(zhì)點(diǎn)D.單擺【正確答案】:A【解析】:抓住主要因素,忽略次要因素是物理學(xué)中常用方法,比如質(zhì)點(diǎn)就是如此,質(zhì)點(diǎn)是高中一開(kāi)始所學(xué)的一個(gè)理想化模型,對(duì)其理解要抓住“當(dāng)物體的大小和形狀在所研究問(wèn)題中可以忽略時(shí)”這一核心進(jìn)行。
【解答】:解:A、建立理想化物理模型的原則是突出問(wèn)題的主要因素,忽略問(wèn)題的次要因素,這樣便于問(wèn)題的研究,使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。元電荷是指電子所帶最小的電荷量,人們把這個(gè)最小的電荷量叫做元電荷,所以元電荷不屬于理想物理模型,故A錯(cuò)誤;
B、點(diǎn)電荷是指帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí),這樣的帶電體可以看做帶電的點(diǎn),叫點(diǎn)電荷,點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型,故B正確;
C、質(zhì)點(diǎn)是指物體的大小和形狀對(duì)研究的問(wèn)題沒(méi)有影響或影響很小可忽略時(shí),這樣的物體可看成只有質(zhì)量的幾何點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型,故C正確;
D、單擺是由長(zhǎng)細(xì)線和擺球組成,把細(xì)線的伸縮忽略不計(jì),細(xì)線的質(zhì)量與擺球的質(zhì)量相比可忽略,擺球的直徑與細(xì)線的長(zhǎng)度相比可以忽略,擺球在擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)中所受的阻力可忽略,因此單擺是一種理想化的物理模型,故D正確。
本題選不屬于理想物理模型的,故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】:明確理想模型法的基本性質(zhì),知道實(shí)際物體在一定條件下的科學(xué)抽象,即采用理想化模型的方法是高中常用方法。3.(單選題,3分)一物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),下面四張圖表示它做單向直線運(yùn)動(dòng)的是()A.B.C.D.【正確答案】:D【解析】:物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)位移一直增大,速度方向不變,根據(jù)圖象逐項(xiàng)分析即可.
【解答】:解:A、由圖讀出速度有正值也有負(fù)值,說(shuō)明物體有向正方向運(yùn)動(dòng),也有向負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、位移-時(shí)間圖像斜率表示速度,由圖讀出速度有正值也有負(fù)值,說(shuō)明物體有向正方向運(yùn)動(dòng),也有向負(fù)方向運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、加速度-時(shí)間圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示速度變化量,由圖讀出,0-2s內(nèi)速度為正值,2-4s內(nèi)速度為負(fù)值,故C錯(cuò)誤;
D、加速度-時(shí)間圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示速度變化量,由圖讀出,速度始終為正,做單向直線運(yùn)動(dòng),故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】:該題考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象問(wèn)題,圖象是我們高中物理研究運(yùn)動(dòng)的主要途徑之一,應(yīng)熟知其特征,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.4.(單選題,3分)“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)。某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置,c是人所到達(dá)的最低點(diǎn),b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置,空氣阻力不計(jì),則人從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c的過(guò)程中()A.從P點(diǎn)到c點(diǎn)人的動(dòng)能一直增加B.從a點(diǎn)開(kāi)始人的動(dòng)能開(kāi)始減少C.從P點(diǎn)到c點(diǎn)人的機(jī)械能保持不變D.從a點(diǎn)開(kāi)始人的機(jī)械能開(kāi)始減少【正確答案】:D【解析】:a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置,故a點(diǎn)之前人做自由落體運(yùn)動(dòng)。b是人靜止懸吊著時(shí)的平衡位置,即加速度為零的位置;c是人所到達(dá)的最低點(diǎn),故c點(diǎn)速度為零。
【解答】:解:AB.由題意可知,從P點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中,人所受重力始終大于彈性繩的彈力,所以此過(guò)程中人一直做加速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能一直增加;從b點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中,彈性繩的彈力開(kāi)始大于人的重力,所以此過(guò)程中人一直做減速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能一直減少。綜上所述可知從P點(diǎn)到c點(diǎn)人的動(dòng)能先增加后減少,從b點(diǎn)開(kāi)始人的動(dòng)能開(kāi)始減少,故AB錯(cuò)誤;
CD.從P點(diǎn)到a點(diǎn)的過(guò)程中,人只受重力,機(jī)械能守恒;從a點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中,彈力對(duì)人做負(fù)功,機(jī)械能開(kāi)始減少,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】:本題考查了動(dòng)能定理、牛頓第二定律的基本運(yùn)用,會(huì)通過(guò)加速度的方向與速度的方向關(guān)系判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀況。5.(單選題,3分)如圖,P為橋墩,A為靠近橋墩浮在水面的葉片,波源S連續(xù)振動(dòng),形成水波,此時(shí)葉片A靜止不動(dòng)。為使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng),可用的方法是()A.增大波源振幅B.減小波源振幅C.減小波源距橋墩的距離D.降低波源頻率【正確答案】:D【解析】:為使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng),即使衍射現(xiàn)象更明顯,根據(jù)衍射條件可知增大波長(zhǎng)可使衍射明顯。
【解答】:解:水波波速不變,波源頻率增大,波長(zhǎng)減小,衍射現(xiàn)象不明顯,反之波源降低頻率,波長(zhǎng)增大,衍射現(xiàn)象更明顯,可以使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng),而與波源距橋墩的距離,波源振幅無(wú)關(guān),故ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】:本題考查波的衍射現(xiàn)象,解題關(guān)鍵理解題意,注意發(fā)生衍射的條件。6.(單選題,3分)磁單極子是物理學(xué)家設(shè)想的一種僅帶有單一磁極(N極或S極)的粒子,它們的磁感線分布類(lèi)似于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布,目前科學(xué)家還沒(méi)有證實(shí)磁單極子的存在。若自然界中存在磁單極子,以其為球心畫(huà)出兩個(gè)球面1和2,如圖所示,a點(diǎn)位于球面1上,b點(diǎn)位于球面2上,則下列說(shuō)法正確的是()A.球面1和球面2的磁通量相同B.球面1比球面2的磁通量小C.a點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同D.a點(diǎn)比b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小【正確答案】:A【解析】:這是一道關(guān)于“磁單極子”的信息題,“磁單極子”是指只有S極或只有N極的磁性物質(zhì),其磁感線分布類(lèi)似于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布,可結(jié)合點(diǎn)電荷電場(chǎng)的特點(diǎn)分析。
【解答】:解:AB、磁通量Φ=Bs,也是穿過(guò)球面的磁感線的條數(shù),由于從磁單極子發(fā)出的磁感線的條數(shù)是一定的,故穿過(guò)球面1與球面2的磁感線的條數(shù)是相等的,即球面1與球面2的磁通量相等,故A正確,B錯(cuò)誤;
CD、若有磁單極子,位于球心處,因?yàn)樗拇鸥芯€分布類(lèi)似于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的分布,故我們可以類(lèi)比一個(gè)點(diǎn)電荷放在球心處,則a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn),故a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也大于b點(diǎn),故CD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】:該題屬于信息題,由于磁單極子磁場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)性,與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)具有相似性,由此分析即可。7.(單選題,3分)小電珠與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)接入電路,兩者均正常工作時(shí),小電珠的電阻為R1,兩端電壓為U1,流過(guò)的電流為I1;電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為R2,兩端電壓為U2,流過(guò)的電流為I2則()A.U1<U2B.C.D.【正確答案】:B【解析】:電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)是非純電阻電路,不滿足歐姆定律,電動(dòng)機(jī)與小電珠并聯(lián)接入電路,兩端的電壓相等,結(jié)合歐姆定律分析小燈珠電流的大小。
【解答】:解:A、小電珠與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)接入電路,所以U1=U2,故A錯(cuò)誤;
BCD、對(duì)小電珠,由歐姆定律可得U1=I1R1,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),由于線圈切割磁感線產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),所以U2>I2R2,所以,故B正確,CD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】:本題關(guān)鍵是明確電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)為非純電阻電路,知道并聯(lián)電路電壓相等。8.(單選題,3分)一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,t=2s時(shí)的波形如圖(a)所示,x=3m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b)所示,則波速可能是()
A.m/sB.m/sC.m/sD.m/s【正確答案】:A【解析】:根據(jù)題意解得波長(zhǎng)的表達(dá)式,根據(jù)波速的計(jì)算公式可知波速的表達(dá)式,n取不同的值可解得不同的波速。
【解答】:解:在t=2s時(shí),由x=3m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像(b)可知,波的周期為T(mén)=4s,質(zhì)點(diǎn)在t=2s時(shí)從平衡位置向下振動(dòng),由波的傳播方向可知,x=3m處質(zhì)點(diǎn)可能處在處,則有
解得(n=0、1、2、3…)
則波速可能是v==m/s=m/s(n=0,1,2,3…)
當(dāng)n=0時(shí)v=m/s
當(dāng)n=1時(shí)v=m/s
當(dāng)n=2時(shí)v=m/s
故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】:本題考查波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系,解題關(guān)鍵掌握波速的計(jì)算,注意波的多解問(wèn)題。9.(單選題,4分)如圖所示,解放軍戰(zhàn)士在水平地面上拉著輪胎做勻速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行負(fù)荷訓(xùn)練,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持雙肩及兩繩的端點(diǎn)A、B等高。兩繩間的夾角為θ=60°,所構(gòu)成的平面與水平面間的夾角恒為α=53°,輪胎重為G,地面對(duì)輪胎的摩擦阻力大小恒為Ff,則每根繩的拉力大小為()
A.FfB.FfC.FfD.Ff【正確答案】:C【解析】:水平方向根據(jù)平衡條件求解兩根繩的合力,再根據(jù)力的合成求解每根繩的拉力大小。
【解答】:解:設(shè)每根繩的拉力為F,則這兩根繩拉力的合力
方向沿繩子所組成角的角平分線,與水平面的夾角為α,受力分析如圖所示
對(duì)輪胎:F合cosα=Ff
解得:
故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】:本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題,解答本題的關(guān)鍵是能夠正確的進(jìn)行受力分析、知道兩根繩的合力在水平方向的分力等于阻力。10.(單選題,4分)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌,為了隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng),在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ(chēng)地安裝若干對(duì)紫銅薄板,并施加恒定磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng),如圖所示。出現(xiàn)擾動(dòng)后,對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是()A.B.C.D.【正確答案】:D【解析】:根據(jù)題意分析,對(duì)紫銅薄板施加磁場(chǎng)會(huì)使薄板產(chǎn)生感應(yīng)電流,薄板會(huì)受到安培力停下來(lái)。
【解答】:解:裝置的原理是利用電磁阻尼。當(dāng)薄板進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流,薄板受安培力,安培力總是阻礙導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng),從而使薄板盡快停下來(lái)。只有D項(xiàng)阻礙上下左右振動(dòng)最有效。故ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】:明確電磁阻尼的應(yīng)用是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。11.(單選題,4分)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面,已知平面b上的電勢(shì)為2V。一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV,從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV。則()A.平面a電勢(shì)最低,平面f電勢(shì)最高B.該電子可能到達(dá)不了平面fC.該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí),電勢(shì)能和動(dòng)能之和為10eVD.該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍【正確答案】:B【解析】:根據(jù)電子克服電場(chǎng)力做功可判斷電場(chǎng)線的方向,從而可知電勢(shì)的高低;根據(jù)能量守恒定律判斷電子到達(dá)平面f的動(dòng)能,結(jié)合電子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行判斷即可;根據(jù)動(dòng)能公式可知?jiǎng)幽芘c速度的關(guān)系。
【解答】:解:A、從a到dd的過(guò)程中電子克服電場(chǎng)力做功,所以電場(chǎng)線的方向垂直于等勢(shì)面由a指向f,所以平面a電勢(shì)最高,平面f電勢(shì)最低,故A錯(cuò)誤;
B、電子從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV,所以相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差為2V,電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV,由上分析可知,當(dāng)電子由a向f方向運(yùn)動(dòng),則電子到達(dá)平面f的動(dòng)能為2eV,由于題目中沒(méi)有說(shuō)明電子如何運(yùn)動(dòng),因此也可能電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做拋體運(yùn)動(dòng),則可能不會(huì)到達(dá)平面f,故B正確;
C、在平面b上電勢(shì)為2V,則電子的電勢(shì)能為-2eV,動(dòng)能為8eV,電勢(shì)能與動(dòng)能之和為6eV,小于10eV,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)能量守恒可知,電子經(jīng)過(guò)平面bb時(shí)的動(dòng)能為8eV,經(jīng)過(guò)平面d的動(dòng)能為4eV,電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的倍,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】:本題考查電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功,解題關(guān)鍵掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面特點(diǎn),其次合理運(yùn)用能量守恒定律解答即可。12.(單選題,4分)動(dòng)車(chē)組由多節(jié)動(dòng)力車(chē)廂提供動(dòng)力,從而到達(dá)提速的目的。設(shè)質(zhì)量為m的動(dòng)車(chē)組通過(guò)軌道abcd,若整個(gè)過(guò)程中所受阻力與速率成正比,有四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂,每節(jié)動(dòng)力車(chē)廂發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率均為P,動(dòng)車(chē)組在bc段到達(dá)的最大速度為vm。下列說(shuō)法正確的是()
A.動(dòng)車(chē)組在bc段勻加速啟動(dòng)的過(guò)程中,牽引力恒定不變B.若動(dòng)車(chē)組在abcd段保持速率不變行駛,則在bc段輸出功率最大C.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出的總功率為2P,動(dòng)車(chē)組在bc段的最大速度為0.5vmD.動(dòng)車(chē)組在cd段能到達(dá)的最大速度最大【正確答案】:D【解析】:根據(jù)受力分析,結(jié)合牛頓第二定律分析判斷在相關(guān)條件下加速度和牽引力的變化;
當(dāng)牽引力和阻力的大小相等時(shí),動(dòng)車(chē)的速度達(dá)到最大值,由此可求解最大速率;
【解答】:解:A、動(dòng)車(chē)組在bc段勻加速啟動(dòng)的過(guò)程中,速度逐漸增大,所受阻力與速率成正比,所以牽引力逐漸增大,故A錯(cuò)誤;
B、動(dòng)車(chē)組在abcd段保持速率不變行駛,則阻力不變,在ab段不僅需要克服阻力,還需要克服重力做功,所以ab段輸出功率最大,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)題意則有4P=fvm,f=kvm,所以4p=kv,則有2p=kv,聯(lián)立解得vm′=,故C錯(cuò)誤;
D、動(dòng)車(chē)組在cdcd段除了動(dòng)車(chē)自身做功外,重力也做功,故動(dòng)車(chē)組在cdcd段能到達(dá)的最大速度最大,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】:解決該題的關(guān)鍵是知道功率與牽引力之間的關(guān)系,知道什么時(shí)候速度達(dá)到最大.13.(填空題,4分)如圖是伏打電池原理示意圖,a、b表示電極A、B和電解液接觸層中的點(diǎn),在圖中用數(shù)字①②③表示的三個(gè)區(qū)域中,自由電荷依靠非靜電力移動(dòng)的區(qū)域?yàn)開(kāi)__(填入數(shù)字序號(hào)),B極和b點(diǎn)中電勢(shì)較高的點(diǎn)是___?!菊_答案】:[1]①③;[2]b點(diǎn)【解析】:在電源的內(nèi)阻和外電阻上,電荷移動(dòng)的過(guò)程中是靜電力做功,在電源內(nèi)部,除內(nèi)阻以外部分,電荷移動(dòng)的過(guò)程中是非靜電力做功。在外電阻和內(nèi)阻上,沿電流的方向電勢(shì)降低,在非靜電力區(qū)域,電勢(shì)升高,電勢(shì)升高的總和和電勢(shì)降低的總和相等,等于電源的電動(dòng)勢(shì)。
【解答】:解:由題意可知,帶電接觸層區(qū)域可自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng),是非靜電力做功的區(qū)域,即①③區(qū)域。
電場(chǎng)線從正極發(fā)出指向負(fù)極,電勢(shì)沿著電場(chǎng)線的方向降低,所以b點(diǎn)電勢(shì)較高。
故答案為:①③;b點(diǎn)。
【點(diǎn)評(píng)】:解決本題的關(guān)鍵理解電動(dòng)勢(shì)的概念以及整個(gè)回路電勢(shì)的走向,明確電源內(nèi)部通過(guò)非靜電力做功,將正電荷由負(fù)極移動(dòng)到正極。14.(填空題,4分)如圖,兩個(gè)電荷量均為Q的正點(diǎn)電荷固定于x軸A、B兩點(diǎn),其坐標(biāo)分別為(a,0)、(-a,0),電量為q的負(fù)點(diǎn)電荷在y軸坐標(biāo)為(0,a)處的C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小為_(kāi)__;由靜止釋放負(fù)點(diǎn)電荷,若其由C首次運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s,求0.6s內(nèi)負(fù)點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)的路程是___?!菊_答案】:[1];[2]3a【解析】:由庫(kù)侖定律F=,可求負(fù)電荷在C點(diǎn)所受的電場(chǎng)力;分析可知負(fù)點(diǎn)電荷在y軸上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),平衡位置在O點(diǎn)振幅為a,計(jì)算出0.6秒走幾個(gè)振幅,相加即為路程的大小。
【解答】:解:在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
分析可知負(fù)點(diǎn)電荷在y軸上做往返運(yùn)動(dòng),平衡位置在O點(diǎn)振幅為a,故由C至Q為0.2s,則T=0.2×4s=0.8s
當(dāng)t=0.6s
路程為:
答:3a
【點(diǎn)評(píng)】:本題考查點(diǎn)電荷周?chē)膱?chǎng)強(qiáng)及電荷在電場(chǎng)中的受力及沿CO間做往返運(yùn)動(dòng)。15.(填空題,4分)如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線回路平面向外,由于磁場(chǎng)發(fā)生變化,回路變?yōu)閳A形,在此過(guò)程中,該磁場(chǎng)___(選填“逐漸增強(qiáng)”或“逐漸減弱”),回路中感應(yīng)電流的方向___(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)?!菊_答案】:[1]逐漸減弱;[2]逆時(shí)針【解析】:根據(jù)回路的變化,結(jié)合楞次定律可判斷原磁場(chǎng)的變化情況,同時(shí)判斷回路中的感應(yīng)電流方向。
【解答】:解:勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線回路平面向外,由于磁場(chǎng)發(fā)生變化,回路變?yōu)閳A形,說(shuō)明受到安培力的方向向外,導(dǎo)線圍成的面積擴(kuò)大,由楞次定律可知,導(dǎo)線內(nèi)的磁通量一定在減小,因?yàn)閿U(kuò)大面積可以阻礙磁通量的減小,所以該磁場(chǎng)在“逐漸減弱”。
由楞次定律可知,原磁場(chǎng)方向向外,且逐漸減弱,回路中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同,所以感應(yīng)電流的方向是“逆時(shí)針”。
故答案為:逐漸減弱;逆時(shí)針
【點(diǎn)評(píng)】:本題考查楞次定律,解題關(guān)鍵掌握楞次定律的應(yīng)用,學(xué)會(huì)根據(jù)楞次定律判斷回路中電流的方向。16.(填空題,4分)2021年5月,“天問(wèn)一號(hào)”著陸巡視器帶著“祝融號(hào)”火星車(chē)軟著陸火星時(shí),在“降落傘減速”階段,垂直火星表面速度由396m/s減至61m/s,用時(shí)168s,此階段減速的平均加速度大小為_(kāi)__m/s2;地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的9.3倍,地球半徑約為火星半徑的1.9倍,“天問(wèn)一號(hào)”質(zhì)量約為5.3噸,“天問(wèn)一號(hào)”在“降落傘減速”階段受到的平均空氣阻力約為_(kāi)__N。(本題答案保留一位有效數(shù)字)【正確答案】:[1]2;[2]3×104【解析】:減速階段,根據(jù)加速度定義分析。
火星車(chē)著陸時(shí),根據(jù)牛頓第二定律分析。
【解答】:解:減速階段加速度大小為
根據(jù)
解得g=
地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的9.3倍,地球半徑約為火星半徑的1.9倍,可知
火星車(chē)著陸時(shí),根據(jù)牛頓第二定律可知f-mg火=ma
解得f≈3×104N
故答案為:2;3×104。
【點(diǎn)評(píng)】:該題考查了萬(wàn)有引力定律的相關(guān)知識(shí),根據(jù)重力等于萬(wàn)有引力,結(jié)合牛頓第二定律分析求解是關(guān)鍵。17.(填空題,4分)在如圖(a)所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻不計(jì),L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的U-I曲線如圖(b)所示,R為定值電阻,阻值為10Ω當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,L1消耗的電功率為_(kāi)__W,電路消耗的總功率___W?!菊_答案】:[1]0.75;[2]1.35【解析】:根據(jù)閉合電路歐姆定律表示出燈泡L1兩端的電壓和電流的關(guān)系式,并在畫(huà)在I-U圖線中,找出交點(diǎn)求解。
【解答】:解:由圖(b)可知,當(dāng)小燈泡的電壓為U1=3V時(shí),電流為I1=0.25A,所以L1消耗的電功率為P=U1I1=3×0.25W=0.75W
由圖(a)可知,L2兩端的電壓與電流的關(guān)系為
在圖(b)中做出該關(guān)系式的圖線,如圖所示,由圖可知L2兩端的電壓為U2=1V,電流為
I2=0.2A,L2消耗的功率為P2=I2U2=0.2×1W=0.2W
電阻R消耗的功率為P3=(E-U2)I2=(3-1)×0.2W=0.4W
電路消耗的總功率P=P1+P2+P3=0.75W+0.2W+0.4W=1.35W
故答案為:0.75,1.35
【點(diǎn)評(píng)】:注意學(xué)會(huì)從數(shù)學(xué)函數(shù)的角度分析物理圖象問(wèn)題,并區(qū)分曲線上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率和曲線的切線的斜率含義的不同,表示電源的伏安特性曲線是往下傾斜的直線,表示電阻的伏安特性曲線是過(guò)原點(diǎn)的曲線,若將兩圖象畫(huà)在同一坐標(biāo)系中,其交點(diǎn)即表示該電源與該電阻接在了同一個(gè)電路中了。18.(問(wèn)答題,10分)(1)如圖(a)所示為“用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)裝置,圖(b)為實(shí)驗(yàn)軟件界面。實(shí)驗(yàn)中選擇不同寬度的擋光片,由寬變窄逐次實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車(chē)從軌道的___(選填“同一位置”或“不同位置”)由靜止釋放;
(2)通過(guò)計(jì)算平均速度的大小可得,隨著擋光片寬度減小,小車(chē)的平均速度將___(選填“增大”、“不變”或“減小”);
(3)如圖(c)所示,相隔一定距離增加一個(gè)光電門(mén)傳感器,可探究“物體質(zhì)量一定,加速度a與物體受力F的定量關(guān)系”。若擋光片寬度為d,兩光電門(mén)沿導(dǎo)軌方向的距離為L(zhǎng),某次實(shí)驗(yàn)測(cè)定小車(chē)經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的擋光時(shí)間為t1、t2,則小車(chē)的加速度的表達(dá)為_(kāi)__;
(4)甲乙兩位同學(xué)分別實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖得到圖(d)所示圖線①②,兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的小車(chē)質(zhì)量,___(選填“甲”或“乙”)質(zhì)量更大一些,分析兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)誤差的最可能原因及應(yīng)如何調(diào)整___。
【正確答案】:同一位置;減小;a=;乙;導(dǎo)軌傾角過(guò)大,應(yīng)調(diào)整導(dǎo)軌傾角使小車(chē)在不受拉力時(shí)可在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)【解析】:(1)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度大小可以近似認(rèn)為是該時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小,按實(shí)驗(yàn)要求小車(chē)通過(guò)光電門(mén)的速度應(yīng)相同,確定小車(chē)釋放的位置;
(2)由于遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間極短,可以用平均速度表示瞬時(shí)速度,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程分析速度的變化;
(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度的表達(dá)式;
(4)由牛頓第二定律寫(xiě)出a-F的表達(dá)式,根據(jù)斜率比較質(zhì)量的大小,并分析縱截距的原因。
【解答】:解:(1)每次實(shí)驗(yàn)中為了保證通過(guò)光電門(mén)的速度一樣,應(yīng)使小車(chē)從軌道的同一位置由靜止釋放;
(2)擋光片越小,擋光片的平均速度越趨近于擋光片前端的速度即越趨近于車(chē)頭的速度,所以擋光片寬度減小,小車(chē)的平均速度將減小;
(3)先求光電門(mén)通過(guò)兩光電門(mén)的速度,v1=、v2=,再根據(jù)速度—位移公式則有:,解得;
(4)根據(jù)牛頓第二定律可知,a-F圖象斜率的倒數(shù)為小車(chē)的質(zhì)量,②的斜率小,所以乙的質(zhì)量更大一些;
從圖中可以看出,當(dāng)F為0時(shí),就有了加速度,所以應(yīng)該為導(dǎo)軌傾角過(guò)大,應(yīng)調(diào)整導(dǎo)軌傾角使小車(chē)在不受拉力時(shí)可在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)。
故答案為:(1)同一位置;(2)減?。唬?)a=;(4)乙、導(dǎo)軌傾角過(guò)大,應(yīng)調(diào)整導(dǎo)軌傾角使小車(chē)在不受拉力時(shí)可在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)
【點(diǎn)評(píng)】:常用儀器的讀數(shù)要掌握,這是物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ).處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測(cè)量的物理量和需要注意的事項(xiàng)。19.(問(wèn)答題,14分)2022年北京冬奧會(huì)將于2月4日至2月20日舉行,跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一,如圖為一簡(jiǎn)化的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。助滑坡由AB和BC組成,AB是傾角為37°的斜坡,長(zhǎng)度為L(zhǎng)=100m,BC為半徑R=20m的圓弧面,二者相切于B點(diǎn),與水平面相切于C,∠BOC=37°,雪橇與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4處處相等,CD為豎直跳臺(tái)。運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為70kg,從A點(diǎn)由靜止滑下,通過(guò)C點(diǎn)水平飛出,飛行一段時(shí)間落到著陸坡DE上的E點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度是20m/s,CE間的豎直高度hCE=41.25m。不計(jì)空氣阻力。全程不考慮運(yùn)動(dòng)員使用滑雪杖助力,試求:
(1)運(yùn)動(dòng)員在E點(diǎn)著陸前瞬時(shí)速度大小;
(2)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)滑道上的C點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小和加速度大??;
(3)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)滑到C點(diǎn)過(guò)程中克服阻力做的功?!菊_答案】:
【解析】:(1)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分別計(jì)算出水平速度和豎直速
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